資源簡介

（4）細胞呼吸
——2025高考生物學一輪復習易混易錯專項復習
易混易錯梳理
1.酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌
2.真核生物細胞呼吸的場所不是只有線粒體
（1）在有氧呼吸的第一階段，1分子葡萄糖分解成2分子丙階段，丙酮酸和水徹底分解成CO2和[H]，[H]和O2結合生成H2O這兩個過程在線粒體中進行
（2）無氧呼吸始終在細胞質基質中進行。
3.誤認為有氧呼吸的全過程都需要O2
有氧呼吸的第一、二階段不需要O2，只有第三階段需要O2。
4.影響細胞呼吸的主要外界因素以及應用
（1）溫度
①影響（如圖）：細胞呼吸是一系列酶促反應，溫度通過影響酶的活性而影響細胞呼吸速率。細胞呼吸的最適溫度一般在25～35 ℃之間。
②應用
a.低溫儲存食品
b.大棚栽培在夜間和陰天適當降溫
c.溫水和面發得快
（2）氧氣
①影響（如圖）：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。
a.O2濃度＝0時，只進行無氧呼吸。
b.0c.O2濃度≥10%時，只進行有氧呼吸。
d.O2濃度＝5%時，有機物消耗最少。
②應用
a.中耕松土促進植物根部有氧呼吸
b.無氧發酵過程需要嚴格控制無氧環境
c.低氧倉儲糧食、水果和蔬菜
（3）水分
①影響
a.水作為有氧呼吸的反應物可直接參與反應
b.水作為生物化學反應的介質影響反應的進行
c.在一定范圍內，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢
②應用
a.糧食在入倉前要進行晾曬處理
b.干種子萌發前進行浸泡處理
（4）CO2
①影響：CO2是細胞呼吸的最終產物，積累過多會抑制細胞呼吸的進行。如圖：
②應用：適當增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。
易混易錯通關
1.癌細胞即使在氧氣充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產生ATP，這種現象稱為“瓦堡效應”。研究表明，癌細胞和正常分化的細胞在有氧條件下產生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內環境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖的量和正常細胞不同。下圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，下列敘述正確的是（ ）
A.若研制藥物抑制癌癥患者體內細胞的異常代謝途徑，可選用圖中①④為作用位點
B.癌細胞中丙酮酸轉化為乳酸的過程會生成少量的ATP
C.③過程會消耗少量的氫，④過程不一定都在生物膜上完成
D.發生“瓦堡效應”的癌細胞吸收的葡萄糖比正常細胞的少，且過程③④可同時進行
2.水淹時，玉米根細胞由于較長時間進行無氧呼吸導致能量供應不足，使液泡膜上的H+轉運減緩，引起細胞質基質內H+積累，無氧呼吸產生的乳酸也使細胞質基質pH降低。pH降低至一定程度會引起細胞酸中毒。細胞可通過將無氧呼吸過程中的丙酮酸產乳酸途徑轉換為丙酮酸產酒精途徑，延緩細胞酸中毒。下列說法正確的是（ ）
A.正常玉米根細胞液泡內pH高于細胞質基質
B.檢測到水淹的玉米根有CO2的產生不能判斷是否有酒精生成
C.轉換為丙酮酸產酒精途徑時釋放的ATP增多以緩解能量供應不足
D.轉換為丙酮酸產酒精途徑時消耗的[H]增多以緩解酸中毒
3.為探究酵母菌的呼吸方式，某生物小組制作了如圖中a~d所示裝置，a、d中酵母菌以葡萄糖為底物。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A.驗證酵母菌進行有氧呼吸時，需先將空氣通過c再連接a，目的是除去空氣中的CO2
B.驗證酵母菌進行無氧呼吸時，將d放置一會兒再連接b，可防止d中原有的O2干擾實驗結果
C.連接c→b→a→b，向c通氣，第一個b裝置的作用是檢驗通入的空氣中CO2是否被除盡
D.若將b裝置中澄清石灰水換成溴麝香草酚藍溶液，則溶液顏色變化為由藍色變為無色
4.生物的呼吸方式由無氧呼吸到有氧呼吸是一個飛躍，在進化中，能進行有氧呼吸的物種獲得了空前的發展。下列對有氧呼吸和無氧呼吸的敘述，正確的是（ ）
A.有氧呼吸第一階段葡萄糖中的化學能大部分以熱能的形式散失
B.為了探究哺乳動物細胞無氧呼吸的類型，可用酸性重鉻酸鉀溶液進行檢驗
C.有氧呼吸推動物種發展的原因是供能效率得到了顯著提高
D.同時進行有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖時消耗量一定大于CO2產生量
5.亞洲飛人蘇炳添，新外號“SUPER FAST”，關于其體細胞利用葡萄糖進行細胞呼吸的敘述中，正確的是（ ）
A.無氧呼吸時，葡萄糖中能量的主要去向是以熱能形式散失
B.百米賽跑時，其產生的CO2來自細胞質基質和線粒體基質
C.若用18O標記葡萄糖，則在生成的水中檢測不到18O
D.肌細胞內的乳酸是由丙酮酸在線粒體中轉化形成的
6.某生物興趣小組向酵母菌培養液中通入不同濃度的后，CO2的產生量與O2的消耗量變化趨勢如圖所示（假設酵母菌的呼吸底物為葡萄糖）下列相關敘述正確的是（ ）
A.O2濃度為a時，呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多以熱能形式散失
B.O2濃度為b時，酵母菌產生的O2來自線粒體基質和細胞質基質
C.O2濃度為c時，約有3/5的葡萄糖用于酵母菌細胞的無氧呼吸過程
D.若將實驗中的酵母菌更換為乳酸菌，則曲線I、Ⅱ趨勢均不發生改變
7.如圖所示，裝置1和裝置2用于探究酵母菌細胞呼吸的方式。下列敘述錯誤的是（ ）
A.裝置1中H2O2溶液和豬肝研磨液混合，可以為酵母菌提供氧氣
B.裝置1中溴麝香草酚藍溶液變色，說明酵母菌未發生無氧呼吸
C.裝置2應靜置一段時間后，再將軟管插入溴麝香草酚藍溶液中
D.裝置1和裝置2之間形成相互對照，因變量是CO2的產生速率
8.水淹時，玉米根細胞較長時間進行無氧呼吸導致能量供應不足，液泡膜上的H+轉運速率減緩，引起細胞質基質內H+積累。無氧呼吸產生的乳酸也使細胞質基質pH降低。pH降低至一定程度會引起細胞酸中毒，細胞可將無氧呼吸過程中的丙酮酸產乳酸途徑轉換為丙酮酸產酒精途徑，從而延緩細胞酸中毒。在無氧條件下，玉米根細胞經呼吸作用釋放CO2的速率隨時間的變化趨勢如圖所示，下列敘述錯誤的是（ ）
A.在a點前，玉米根細胞只進行無氧呼吸，并產生乳酸
B.a~b之間發生丙酮酸產乳酸途徑轉換為丙酮酸產酒精途徑
C.b點后，CO2釋放速率降低可能是酒精濃度增大抑制了細胞呼吸
D.d之間分于葡萄糖無氧呼吸產生的ATP不一樣多
9.淹水脅迫對絲瓜幼苗的生長有一定影響，某小組對不同水淹條件下絲瓜幼苗呼吸相關酶的活性進行測定，結果如圖所示（根淹是指僅根部水淹，半淹是指一半幼苗水淹），其中MDH表示蘋果酸脫氫酶（參與有氧呼吸），LDH表示乳酸脫氫酶（參與無氧呼吸）。下列敘述正確的是（ ）
A.本實驗的淹水程度為自變量，對照組應不提供任何水分
B.隨著淹水時間的延長及淹水程度的加深，兩種酶的活性都升高
C.解除脅迫7天后，T2組維持生存所需的能量主要來源于無氧呼吸
D.淹水處理21天時，三組絲瓜幼苗根細胞的線粒體和葉綠體中都會產生ATP
10.如圖1表示櫻桃的細胞呼吸過程，A～F表示物質，①～④表示過程。圖2是一種利用櫻桃測定呼吸速率的密閉裝置。結合圖示回答問題：
（1）圖1中A和C代表的物質分別是________________、________________。圖中有氧呼吸的完整過程包括________________（填序號），過程④在________________上進行。圖中除過程________________（填序號）外，都可以為ATP的合成提供能量。
（2）關閉活塞，在適宜溫度下30min后，測得液滴向左移動了一定距離，則該移動通常由________________（填生理過程）引起。
（3）為了________，必須對實驗結果進行校正。校正裝置的容器和試管中應分別放入________________、________。
（4）生活中發現，受到機械損傷后的櫻桃易爛。有人推測易爛與機械損傷與引起櫻桃有氧呼吸速率改變有關。請結合測定呼吸速率的實驗裝置，設計實驗驗證機械損傷能引起櫻桃有氧呼吸速率升高。
①實驗步驟：
第一步：按照圖中裝置進行操作，30min后，記錄有色液滴移動距離為a。
第二步：另設一套裝置，向容器內加入________________，其他條件________________。記錄相同時間內有色液滴移動距離為b。第三步：比較a、b數值的大小。
②實驗結果：________________。
實驗結論：機械損傷能引起櫻桃有氧呼吸速率升高。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、分析題圖可知，①④是正常細胞所必需的，所以若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，圖中的①④不宜選為作用位點，A錯誤；
B、癌細胞中丙酮酸轉化為乳酸的過程不會生成ATP，B錯誤；
C、③過程為無氧呼吸第二階段的反應，會消耗少量的氫；④過程是有氧呼吸第二、三階段的反應，分別發生在線粒體基質和線粒體內膜上，C正確；
D、根據題意“癌細胞和正常分化的細胞在有氧條件下產生的ATP總量沒有明顯差異”可知，發生“瓦堡效應”的癌細胞吸收的葡萄糖比正常細胞的多，且過程③和④可同時進行，D錯誤。
故選C。
2.答案：B
解析：A、玉米根細胞由于較長時間進行無氧呼吸導致能量供應不足，使液泡膜上的H+轉運減緩，引起細胞質基質內H+積累，說明細胞質基質內H+轉運至液泡需要消耗能量，為主動運輸，逆濃度梯度，液泡中H+濃度高，正常玉米根細胞液泡內pH低于細胞質基質，A錯誤；
B 、玉米根部短時間水淹，根部氧氣含量少，部分根細胞可以進行有氧呼吸產生CO2，檢測到水淹的玉米根有CO2的產生不能判斷是否有酒精生成，B正確；
C、轉換為丙酮酸產酒精途徑時，無ATP的產生，C錯誤；
D、丙酮酸產酒精途徑時消耗的[H]與丙酮酸產乳酸途徑時消耗的[H]含量相同，D錯誤。
故選B。
3.答案：D
解析：驗證酵母菌進行有氧呼吸時，可連接c→b→a→b，先將空氣通過c的目的是用10%的NaOH溶液除去空氣中的CO2，可用澄清石灰水（連接b）檢驗空氣中的CO2是否被除盡，A、C正確；驗證酵母菌進行無氧呼吸時需要保證無氧的條件，故將d放置一會兒再連接b，以保證通入石灰水的CO2全是無氧呼吸產生的，可防止d中原有的O2干擾實驗結果，B正確；CO2可使溴麝香草酚藍溶液由藍色變為黃綠色，D錯誤。
4.答案：C
解析：有氧呼吸第一階段將葡萄糖分解為丙酮酸，釋放少量能量，大部分化學能儲存在產物丙酮酸中，A錯誤；哺乳動物細胞無氧呼吸產生乳酸，和酒精一樣都能與酸性重鉻酸鉀反應，故用酸性重鉻酸鉀溶液不能判斷無氧呼吸的類型，B錯誤；有氧呼吸將有機物徹底氧化分解，釋放的能量多，無氧呼吸沒有將有機物徹底氧化分解，釋放的能量少，故有氧呼吸供能效率得到了顯著提高，推動了物種的發展，C正確；同時進行有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖時，有氧呼吸消耗的O2量等于產生的CO2量，而無氧呼吸還可能產生CO2，故O2消耗量不會大于CO2產生量，D錯誤。
5.答案：C
解析：A、無氧呼吸時，葡萄糖中能量的主要在不徹底的氧化產物中，釋放的能量的主要去向是以熱能形式散失，A錯誤；
B、人體細胞只能通過有氧呼吸產生二氧化碳，而有氧呼吸產生二氧化碳的場所是線粒體基質，B錯誤；
C、人體細胞有氧呼吸過程中，葡萄糖中的O進入二氧化碳，無氧呼吸過程中葡萄糖中的O進入乳酸，因此用18O標記葡萄糖，在生成的水中檢測不到18O，C正確；
D、肌細胞內的乳酸是由丙酮酸在細胞質基質中轉化形成，D錯誤。
故選：C。
6.答案：B
解析：曲線I表示酵母菌細胞呼吸產生的CO2量的變化，曲線Ⅱ表示酵母菌有氧呼吸消耗的O2量的變化，在O2濃度為a時，酵母菌細胞呼吸產生的CO2量遠大于消耗的O2量，因而可判斷此時主要進行無氧呼吸，有氧呼吸弱，酵母菌有氧呼吸過程中釋放的能量大部分以熱能形式散失，而無氧呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多儲存在酒精中，A錯誤；O2濃度為b時，酵母菌細胞呼吸產生的CO2量大于消耗的O2量，說明酵母菌同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，故酵母菌產生的CO2來自細胞質基質和線粒體基質，B正確；O2濃度為c時，酵母菌無氧呼吸消耗的葡萄糖約占12-10/2（10/6+12-10/2）=3/8。C錯誤；乳酸菌只能進行無氧呼吸，其呼吸產物為乳酸，不產生CO2若將實驗中的酵母菌更換為乳酸菌，則無曲線I、Ⅱ，D錯誤。
7.答案：B
解析：豬肝研磨液含有過氧化氫酶，可催化H2O2分解產生氧氣，故裝置1中H2O2溶液和豬肝研磨液混合，可以為酵母菌提供氧氣，A正確；溴麝香草酚藍溶液用于檢測二氧化碳的有無，酵母菌無氧呼吸和有氧呼吸都可產生二氧化碳，裝置1中溴麝香草酚藍溶液變色，不能說明酵母菌未發生無氧呼吸，B錯誤；裝置2用于檢測酵母菌的無氧呼吸，由于裝置內的空氣中含有氧氣，故裝置2應靜置一段時間后（耗盡裝置中的氧氣，確保檢測產物來自無氧呼吸）再將軟管插入溴麝香草酚藍溶液中，避免酵母菌有氧呼吸的產物對檢測結果造成干擾，C正確；裝置1和裝置2之間形成相互對照，屬于對比實驗，因變量是CO2的產生速率，D正確。
8.答案：D
解析：a點前無CO2產生，說明玉米根細胞進行的是產乳酸的無氧呼吸，A敘述正確；a點后有CO2產生，a~b時間內，植物根細胞存在無氧呼吸產生酒精和CO2的過程，是植物通過改變呼吸代謝途徑來適應缺氧環境的體現，B敘述正確；b點后CO2釋放速率降低，可能是無氧呼吸產生的酒精濃度增大，酒精對細胞有毒害作用，抑制了細胞呼吸，C敘述正確；無論是產生酒精還是乳酸的無氧呼吸，都只在第一階段產生少量ATP，第二階段無ATP產生，故O~b之間，每分子葡萄糖經無氧呼吸產生的ATP一樣多，D敘述錯誤。
9.答案：C
解析：分析題干及題圖信息可知，本實驗的淹水程度為自變量，對照組應給以常規（正常）的水分，并不是不提供任何水分，A錯誤；根據圖示信息，隨著淹水時間的延長，MDH活性下降，LDH活性先升高后下降，B錯誤；與第21天相比，解除脅迫7天后，T2組LDH活性明顯升高，但MDH活性明顯降低，說明此時T2組維持生存所需的能量主要來源于無氧呼吸，C正確；根細胞不含葉綠體，D錯誤。
10.答案：（1）H2O；NADH（［H］、還原型輔酶Ⅰ）；①③④；線粒體內膜；②
（2）櫻桃的有氧呼吸
（3）排除外界物理因素對實驗結果的影響；與實驗組等量消毒的無活力的櫻桃；與實驗組等量（5mL）的20%NaOH
（4）與實驗組等量消毒的受到機械損傷后的櫻桃；與實驗組完全相同且適宜；a解析：（1）圖中①為呼吸作用的第一階段，②是無氧呼吸的第二階段，產物E是酒精、B是二氧化碳，③是有氧呼吸的第二階段，A是水，C是NADH，④為有氧呼吸的第三階段，D是氧氣。故圖中A和C代表的物質分別是H2O、NADH（[H]、還原型輔酶Ⅰ）。圖中有氧呼吸的完整過程包括①有氧呼吸第一階段、③有氧呼吸第二階段、④有氧呼吸第三階段，其中過程④在線粒體內膜上進行。圖中除過程②（無氧呼吸第二階段）外，都可以為ATP的合成提供能量。
（2）在適宜溫度下，裝置內的鮮櫻桃可進行有氧呼吸，該過程會消耗裝置內的氧氣，同時產生的二氧化碳但產生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，因此裝置中氣體總量減少，壓強變小，有色液滴向左移動。
（3）外界溫度等環境因素也會引起有色液滴的移動，因此為了排除外界物理因素對實驗結果的影響，使測得的有色液滴移動數值更準確，必須設計校正裝置，容器和小瓶中應分別放入與實驗組等量消毒的無活力（如加熱后冷卻）的櫻桃和與實驗組等量（5mL）的20%NaOH。
（4）該實驗的目的是驗證機械損傷能引起櫻桃呼吸速率升高，該實驗的變量是：櫻桃是否機械損傷。因此①第二步驟為：向容器內加入與實驗組等量消毒的受到機械損傷后的櫻桃，其他處理及裝置與實驗組完全相同且適宜。第三步觀察因變量的變化即比較a、b數值的大小。②通過實驗結論，機械損傷能引起櫻桃有氧呼吸速率升高；故實驗結果是a

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